[发明专利]一种磁盘空间分配的多块分配策略优化方法及系统

说明书

本发明公开了一种磁盘空间分配的多块分配策略优化方法，包括进行磁盘空闲空间资源查询并根据查询结果判断是否打开预分配策略，在预分配策略打开的模式下，采用阶梯调整模式对预分空间进行调整，至少根据磁盘可用空间情况完成文件数据写入；本发明方法充分考虑磁盘空间、分配请求类型以及系统内可用空间，尽可能满足大文件连续空间的分配，将磁盘碎片化空间留给后续小文件请求使用，在磁盘读写性能和碎片量的稳定性上优于Ext4文件系统传统的多块分配策略；并且本发明还提供了实施上述方法的系统。

技术领域

本发明涉及磁盘优化技术领域，具体而言，为一种磁盘空间分配的多块分配策略优化方法及系统。

背景技术

数据，已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域，成为重要的生产因素，磁盘作为存储数据的重要载体，在如今各行业单位日渐庞大和复杂的信息化系统面前显得格外重要；众所周知，磁盘分区创建之初(裸设备)必须要格式化，即安装文件系统，用户才能通过文件系统管理磁盘内的文件及数据；文件系统对磁盘空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索，是与管理文件有关的所有软件和数据的集合。使用文件系统可以方便地管理磁盘内所有文件数据，并为用户提供存取控制和操作方法，同时为用户提供统一简洁的接口，方便用户使用各种硬件资源。

如今，不管是机械硬盘还是固态硬盘，容量都变得越来越大，这就意味着磁盘内承载越来越多的文件资料，磁盘管理的难度也越来越高。Linux存在几十种文件系统类型，不同文件系统采用不同的方法管理磁盘空间，各有优劣。目前大多Linux发行版本默认使用的是第四代扩展文件系统(Fourth extended filesystem，Ext4)，是第三代扩展文件系统(Third extended filesystem，Ext3)的升级版。Ext4支持大文件系统，新增元数据和日志校验和以提高数据可靠性，提高了对磁盘碎片的抵抗力且支持在线碎片整理。

但是，Ext4文件系统默认部署在磁盘或分区上，考虑到磁盘或分区空间容量可调性受限和文件数据的多样性，因此其多块分配、预分配等策略的设计更侧重通用性，采用固定模式(支持打开和关闭，和参数化设置)，并不支持分配策略自动化选择和参数调整。因此，若将该文件系统应用于空间可动态调整的磁盘设备上，具有以下几点劣势：

首先，磁盘资源紧张时预分配策略可能会降低磁盘读写性能；比如，Ext4文件系统小文件预分空间策略，其预分空间的大小为固定值，在文件系统超级块内设定，当磁盘资源紧张时，可能频繁出现预分配空间释放以及大文件只能被迫使用碎片化空间的情况。

其次，磁盘内间断性地产生碎片文件；比如，大小文件混合写场景下磁盘碎片特别容易产生，磁盘内碎片较多时Ext4文件系统会为后续写入文件分配离散的磁盘空间，直到磁盘设备空间扩展之后，文件数据的连续性再次通过多块分配和预分配策略得到保证。

总之，Ext4文件系统多块分配、预分配等策略，其相关参数需要使用者根据自身情况手动设置，而不能在后续业务处理过程中根据磁盘空间使用情况自动化调整，缺乏灵活性。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种磁盘空间分配的多块分配策略优化方法及系统。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种磁盘空间分配的多块分配策略优化方法，包括

进行磁盘空闲空间资源查询并根据查询结果判断是否打开所述预分配策略；

在所述预分配策略打开的模式下，采用阶梯调整模式对预分空间进行调整，其中，当磁盘处理请求的小文件与大文件的比率在第一范围，且磁盘空闲空间资源的可用空间为第一百分比时，则所述组预分空间的分配长度为第一数值；当磁盘处理请求的小文件与大文件的比率在所述第一范围，且磁盘空闲空间资源的可用空间为大于所述第一百分比的第二百分比时，则所述组预分空间的分配长度为大于所述第一数值的第二数值；